[發(fā)明專利]一種電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法及裝置、系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011644297.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112769366A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚國俊;楊波;封安波;盛朗;孫璐
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州中礦大傳動與自動化有限公司
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22;H02P21/14;H02P21/00;H02P25/03
• 代理公司: 徐州創(chuàng)榮知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32353
• 代理人: 陳俊杰

1.一種電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法，其特征在于：該方法步驟包括，

根據(jù)電機的啟動狀態(tài)計算對應(yīng)的勵磁電流給定值；所述啟動狀態(tài)包括空載運行狀態(tài)和帶載運行狀態(tài)；

對勵磁電流給定值和勵磁電流反饋值進行勵磁電流比例積分調(diào)節(jié)控制；

將比例積分調(diào)節(jié)控制輸出作為輸出直流電壓期望值；

輸出直流電壓期望值與三角載波比較產(chǎn)生PWM信號控制IGBT開通關(guān)斷，實現(xiàn)對勵磁電流的控制，進而實現(xiàn)對電勵磁同步電機主磁場的控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法，其特征在于：

所述空載勵磁電流給定值通過電機的空載特性曲線獲得，空載特性曲線中定子為額定電壓時對應(yīng)的轉(zhuǎn)子勵磁電流值即為空載勵磁電流給定值；

所述電機的空載特性曲線為在定子不接入電源的情況下電機被拖動運轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流所獲得的一組在不同勵磁電流值情況下的定子電壓值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法，其特征在于：

所述帶載勵磁電流給定值由磁鏈控制比例積分調(diào)節(jié)器輸出除以負(fù)載角的余弦值獲得，具體步驟如下：

計算磁鏈給定值與磁鏈反饋值的偏差，將偏差進行比例積分調(diào)節(jié)控制；

比例積分調(diào)節(jié)控制輸出除以負(fù)載角θ_L的余弦值cos(θ_L)后作為帶載勵磁電流給定值；

所述磁鏈的反饋值和負(fù)載角θ_L由現(xiàn)有技術(shù)中的磁鏈觀測器獲得；

所述磁鏈給定值由下式計算獲得：

其中，其中ψ_n為電機額定磁鏈，U_n為電機額定電壓，ω_n為電機額定角速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法，其特征在于：

所述對勵磁電流給定值和勵磁電流反饋值進行勵磁電流比例積分調(diào)節(jié)控制，具體方法包括：

計算勵磁電流給定值與勵磁電流反饋值的偏差；

將偏差值進行比例積分調(diào)節(jié)控制；

比例積分調(diào)節(jié)控制的輸出值經(jīng)過電壓幅值限制，作為期望輸出直流電壓值；

所述電壓幅值限制是將期望輸出直流電壓的最大值限制在2倍電機轉(zhuǎn)子的額定電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電勵磁同步電機勵磁變流器控制方法，其特征在于：

所述直流電壓期望值與三角載波比較產(chǎn)生PWM信號控制IGBT開通關(guān)斷，具體方法包括：

所述期望輸出直流電壓值與三角載波比較，當(dāng)期望輸出直流電壓值大于三角載波時輸出開通IGBT的PWM信號，當(dāng)期望輸出直流電壓值小于三角載波時輸出關(guān)斷IGBT的PWM信號。

6.一種電勵磁同步電機勵磁變流器控制裝置，其特征在于：該控制裝置包括信號采集模塊，勵磁電流給定值計算模塊，比例積分調(diào)節(jié)控制模塊及斬波控制模塊；其中，

所述信號采集模塊，用于采集電機的啟動狀態(tài)；

所述勵磁電流給定值計算模塊，用于根據(jù)電機的啟動狀態(tài)計算對應(yīng)的勵磁電流給定值；

所述比例積分調(diào)節(jié)控制模塊，用于對勵磁電流給定值和勵磁電流反饋值進行勵磁電流比例積分調(diào)節(jié)控制；

所述斬波控制模塊，用于直流電壓期望值與三角載波比較產(chǎn)生PWM信號控制IGBT開通關(guān)斷，實現(xiàn)對勵磁電流的控制，進而實現(xiàn)對電勵磁同步電機主磁場的控制；

所述勵磁電流給定值計算模塊包含空載勵磁電流給定計算模塊和帶載勵磁電流給定計算模塊；

所述空載勵磁電流給定計算模塊，用于建立電勵磁同步電機無定子電樞反應(yīng)時的主磁場，計算空載勵磁電流給定值。

所述帶載勵磁電流給定計算模塊，用于建立包含定子電樞反應(yīng)時的主磁場，計算帶載勵磁電流給定值。